混凝土结构设计第1章:梁板结构
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混凝土梁板框架结构设计原理一、前言混凝土梁板框架结构是建筑工程中常见的结构形式,具有较好的抗震性能和承载能力,在工程实践中被广泛应用。
本文将从设计原理、结构构造、结构计算等多个方面对混凝土梁板框架结构进行详细分析,为工程设计提供参考和指导。
二、设计原理混凝土梁板框架结构是由柱、梁、板等构件组成的框架结构,其设计原理是在满足承重和稳定的前提下,尽可能提高结构的抗震性能和使用寿命。
具体包括以下几个方面:1、承重原理混凝土梁板框架结构的承重原理是通过柱、梁、板等构件之间的相互作用来承受楼层荷载,并将荷载传递至地基。
其中,柱作为承重构件,承受下方楼板和上方楼层荷载,并将荷载传递至地基;梁作为横向承载构件,将楼板荷载传递至柱上;板作为楼面承载构件,将上方楼层荷载传递至梁上。
2、稳定原理混凝土梁板框架结构的稳定原理是通过柱的稳定性来保证整个结构的稳定。
柱的稳定性受到轴心受压能力和偏心受压能力的影响,因此,在设计时需注意柱的轴心受压比和偏心距等参数。
3、抗震原理混凝土梁板框架结构的抗震原理是通过结构的刚度和耗能能力来抵抗地震力。
其中,刚度是指结构在受到外力作用时,不发生过大的位移变形;耗能能力是指结构在位移变形过程中,能够吸收和消耗一定的能量。
因此,在设计时需充分考虑结构的刚度和耗能能力,以提高抗震性能。
三、结构构造混凝土梁板框架结构的构造主要包括柱、梁、板等构件的尺寸和布置方式。
具体包括以下几个方面:1、柱的布置柱的布置方式有多种,常见的包括网格状、框架状、交叉状等。
在柱的布置时,需考虑结构的承重和稳定性,同时兼顾结构的美观性和经济性。
2、梁的尺寸和布置梁的尺寸和布置方式也有多种,常用的有矩形梁、T形梁、箱形梁等。
在梁的设计中,需考虑梁的横向承载能力和纵向受拉能力,同时兼顾结构的刚度和美观性。
3、板的厚度和布置板的厚度和布置方式也是影响结构性能的重要因素。
在板的设计中,需考虑板的承载能力和变形能力,同时注意板与梁的连接方式和布置方式,以提高结构的抗震性能。
[混凝土结构] 混凝土结构设计原理1257第一章绪论一、名词解释1.混凝土结构的耐久性2.结构分析二、简答题1.与其他结构类型相比,混凝土结构的优点有哪些?其主要形式有哪些?各种主要形式的结构主要由哪几个部分组成?2.试简述混凝土结构的设计流程。
3.试简述混凝土结构方案确定的一般要求。
4.试简述混凝土结构分析的基本原则。
5.试简述混凝土结构计算简图的确定方法。
6.试比较混凝土结构分析的五种方法,并说明其优缺点。
7.试简述混凝土结构耐久性设计的基本要求和防连续倒塌设计的原则。
第二章梁板结构一、选择题1.现浇单向板肋梁楼盖中, 次梁按连续梁计算,不按交叉梁计算,仅在下列情况下才成立(A)主梁线刚度比次梁大得多(B)主梁线刚度比次梁小得多(C)两者的线刚度大致接近(D)与主梁的刚度无关2. 计算现浇单向板肋梁楼盖时, 对板和次梁可采用折算荷载来计算, 这是考虑到(A)在板的长跨方向也能传递一部分荷载(B)塑性内力重分布的有利影响(C)支座的弹性约束(D)出现活载最不利布置的可能性较小3. 整浇楼盖的次梁搁于钢梁上时(A)板和次梁均可用折算荷载(B)仅板可用折算荷载(C)板和次梁均不可用折算荷载(D)仅次梁可用折算荷载4. 整浇肋梁楼盖中的单向板, 中间区格内的弯矩可折减20%, 主要是因考虑(A)板的拱作用(B)板上荷载实际上也向长跨方向传递一部分(C)板上活载满布的可能性较小(D)板的安全度较高可进行挖潜5. 五等跨连续梁第三跨跨中出现最大弯矩的活载布置为(A)1, 2, 5(B)1, 2, 4(C)1,3, 5(D)2, 46. 五等跨连续梁边支座出现最大剪力时的活载布置为(A)1, 3, 5(B)1, 3, 4(C)2, 3, 5(D)1, 2, 47. RC超静定结构中存在内力重分布是因为(A)混凝土的拉压性能不同(B)结构由钢筋、混凝土两种材料组成(C)各截面刚度不断变化, 塑性铰的形成(D)受拉混凝土不断退出工作8. 下列情况将出现不完全的塑性内力重分布(A)出现较多的铰, 形成机构(B)截面=0.35(C)截面 b (D)斜截面有足够的受剪承载力9. 弯矩调幅值必须加以限制, 主要是考虑到(A)力的平衡(B)施工方便(C)使用要求(D)经济10. 连续梁采用弯矩调幅法时, 要求≤0.35, 以保证(A)正常使用(B)足够的承载力(C)塑性铰的转动能力(D)发生适筋破坏11. 连续梁采用弯矩调幅法后, 要求Mmin M0/3,M0为按简支梁计算的跨中弯矩,目的是(A)使用阶段不出现塑性铰(B)防止承载力降低过多(C)保证塑性铰转动能力(D)保证受弯承载力大于受剪承载力12. 次梁与主梁相交处, 在主梁上设附加箍筋或吊筋,这是为了(A)补足因次梁通过而少放的箍筋(B)考虑间接加载于主梁腹部将引起斜裂缝(C)弥补主梁受剪承载力不足(D)弥补次梁受剪承载力不足13. 整浇肋梁楼盖板嵌入墙内时, 垂直于墙设板面附加筋(A)承担未计及的负弯矩, 减小跨中弯距(B)承担未计及的负弯矩,并减小裂缝宽度(C)承担板上局部荷载(D)加强板与墙的连结14.简支梁式楼梯,梁内将产生(A)弯矩和剪力(B)弯矩和轴力(C)弯矩.剪力和扭矩(D) 弯矩.剪力和轴力15. 板内分布钢筋不仅可使主筋定位, 分布局部荷载, 还可(A)承担负弯矩(B)承受收缩及温度应力(C)减小裂缝宽度(D)增加主筋与混凝土的粘结16. 矩形简支双向板,板角在主弯矩作用下(A)板面和板底均产生环状裂缝(B)均产生对角裂缝(C)板面产生对角裂缝;板底产生环状裂缝(D)与C相反17. 按弹性理论, 矩形简支双向板(A)角部支承反力最大(B)长跨向最大弯矩位于中点(C)角部扭矩最小(D)短跨向最大弯矩位于中点18. 当多跨单向板、多跨双向板采用分离式配筋时,跨中正弯矩钢筋宜伸入支座;(A) 全部(B) 部分(C)仅角部钢筋(D)由计算确定19. 用塑性铰线法计算仅四周支承不同的简支板和固定板时, 两种板的(A)外功不相等, 内功相等(B)外功不相等, 内功不相等(C)外功相等, 内功相等(D) 外功相等, 内功不相等20.楼梯为斜置构件,主要承受活荷载和恒载(A)活载和恒载均沿水平分布(B)均沿斜向分布(C)活载沿斜向分布;恒载沿水平分布(D)与C相反21. 连续单向板的厚度一般不应小于(lo为板的计算跨度)(A)l0/35 (B) l0/40(C) l0/45 (D) l0/5022. 砖混结构的雨蓬梁需进行抗倾覆验算,墙体重量构成抗倾覆力矩,其荷载分项系数取(A)1.0 (B)1.2 (C)1.4 (D)0.923. 连续单向板内跨的计算跨度(A)无论弹性计算方法还是塑性计算方法均采用净跨(B)均采用支承中心间的距离(C)弹性计算方法采用净跨(D)塑性计算方法采用净跨24. 现浇肋梁楼盖的主次梁抗弯计算时,支座按____截面、跨中按____截面计算。
外不小于20d处截断,且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于l a;2当V>时,应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于h0且不小于20d处截断,且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于l a+ h0;3当按上述规定确定的截断点仍位于负弯矩受拉区内,则应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于且不小于20d 处截断,且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于l a+ 。
在钢筋混凝土悬臂梁中,应有不少于两根上部钢筋伸至悬臂梁外端,并向下弯折不小于12d;其余钢筋不应在梁的上部截断,而应按本规范第条规定的弯起点位置向下弯折,并按本规范第条的规定在梁的下边锚固。
梁内受扭纵向钢筋的配筋率ρt l应符合下列规定:ρt l=√(T / Vb)f t / f y ()当T/Vb>时,取T/Vb=。
式中ρt l——受扭纵向钢筋的配筋率:ρt l=A s t l / (bh);b——受剪的截面宽度,按本规范第条的规定取用;A s t l——沿截面周边布置的受扭纵向钢筋总截面面积。
沿截面周边布置的受扭纵向钢筋的间距不应大于200mm和梁截面短边长度;除应在梁截面四角设置受扭纵向钢筋外,其余受扭纵向钢筋宜沿截面周边均匀对称布置。
受扭纵向钢筋应按受拉钢筋锚固在支座内。
在弯剪扭构件中,配置在截面弯曲受拉边的纵向受力钢筋,其截面面积不应小于按本规范第条规定的受弯构件受拉钢筋最小配筋率计算出的钢筋截面面积与按本条受扭纵向钢筋配筋率计算并分配到弯曲受拉边的钢筋截面面积之和。
对箱形截面构件,本条中的b均应以b h代替。
当梁端实际受到部分约束但按简支计算时,应在支座区上部设置纵向构造钢筋,其截面面积不应小于梁跨中下部纵向受力钢筋计算所需截面面积的四分之一,且不应少于2根;该纵向受力钢筋自支座边缘向跨内伸出的长度不应小于,此处,l0为该跨的计算跨度。
在混凝土梁中,宜采用箍筋作为承受剪力的钢筋。
课程总结⏹《混凝土结构设计》课程大纲◆1 混凝土结构设计概论☐结构设计概念、结构设计准则、结构设计步骤◆2 梁板结构设计☐单向板、双向板、无梁楼盖、楼梯和雨篷◆3 单层厂房结构设计☐结构布置、内力分析、柱设计、屋盖结构设计◆4 钢-混凝土组合结构设计☐钢-混凝土组合梁、钢骨混凝土结构⏹第1章混凝土结构设计概论◆主要内容☐结构的概念和分类☐混凝土结构设计的内容☐混凝土结构的设计准则★☐混凝土结构的分析方法★☐混凝土结构的设计步骤☐本课程特点和学习方法◆3、极限状态☐极限状态:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求☐承载力极限状态——安全性☐正常使用极限状态——舒适性(一般要求裂缝<0.3mm)☐对不同的结构,其极限状态不同✓有的结构不允许混凝土开裂◆5、基于概率的极限状态设计法☐作用效应S :✓作用引起的内力与变形,也是随机变量☐结构抗力R :✓抵抗作用效应的能力,也是随机变量⎪⎩⎪⎨⎧>=<=−=结构处于可靠状态结构处于极限状态结构处于失效状态000S R Z◆6、实用设计表达式混凝土结构设计规范基于近似概率的极限状态设计法☐直接用目标可靠指标进行结构设计,需要大量的统计数据,比较复杂采用荷载、强度标准值,相应的分项系数和组合系数表示的实用设计表达式☐分项系数和组合系数是按目标可靠指标,并考虑工程经验确定的,使两种方法具有相同或相近的可靠性建筑混凝土结构设计步骤准备工作确定结构方案结构布置计算简图结构分析设计计算了解工程背景设计所需原始资料收集设计参考资料制定工作计划上部结构楼盖基础荷载计算结构内力分析荷载效应组合构件截面设计构造要求结构设计说明结构设计计算书结构设计图纸时间上和空间上⏹第2章梁板结构◆主要内容☐梁板结构形式☐整体式单向板肋梁楼盖★☐整体式双向板肋梁楼盖★☐无梁楼盖☐楼梯和雨篷◆梁板结构形式☐肋梁楼盖:有单向肋梁楼盖和双向肋梁楼盖;☐井字梁楼盖:两个方向的梁等高,且梁网格近乎相等;☐无梁楼盖:由板和柱组成。